滑動部件的制作方法

文檔序號：11725436閱讀：213來源：國知局

本申請是申請?zhí)枮?01380070532.6、申請日為2013年12月19日、發(fā)明名稱為“滑動部件”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及例如機械密封件、軸承及其它適合于滑動部的滑動部件。特別是涉及使流體介于滑動面之間來減少摩擦并且需要防止流體從滑動面泄漏的密封環(huán)或軸承等滑動部件。

背景技術：

在作為滑動部件的一例的機械密封件中，通過泄漏量、磨耗量以及轉矩來評價其性能。在現(xiàn)有技術中，通過使機械密封件的滑動材質及滑動面粗糙度最優(yōu)化來提高性能，并實現(xiàn)低泄漏、高壽命、低轉矩。但是，由于近年對于環(huán)境問題的意識的提高，要求機械密封件進一步提高性能，需要超越現(xiàn)有技術框架的技術開發(fā)。作為有關機械密封件的現(xiàn)有技術，如圖10所示，在滑動部件50的滑動面51上設置螺旋槽52，通過利用該螺旋槽52的抽吸作用而將要向低壓流體側泄漏的被密封流體壓回到高壓流體側，從而提高滑動面的密封功能(例如，參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本實開昭61-82177號公報(圖1、2)

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在上述的現(xiàn)有技術中，在滑動面51上，在高壓側設置螺旋槽52，所述螺旋槽52帶有通過與對方側滑動面的相對滑動而將流體向高壓流體側排出的角度，利用該螺旋槽52的粘性抽吸效果而將流體壓回到高壓流體側，防止泄漏。

但是，通過本申請發(fā)明人的研究而表明：在這種機械密封件中，由于滑動引起的流體抽吸效果而使低壓流體53、例如空氣進入到滑動面的低壓流體側，促進在滑動面上作為潤滑流體而存在的被密封流體即高壓流體的脫水縮合反應，堆積原因物質析出、附著并堆積于滑動面，成為使滑動面的密封性降低的重要原因。

此外，在上述現(xiàn)有技術中，存在滑動面的潤滑不充分這樣的問題。

本發(fā)明的第一目的在于，提供一種滑動部件，即使是在滑動面的高壓側具備將高壓流體排出的流體排出單元的情況下，也能夠防止由于高壓流體(被密封流體)與低壓流體在滑動面上的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積，并且防止隨著由流體排出導致的急劇的壓力降低而發(fā)生氣蝕，防止滑動面的密封性降低，從而提高滑動面的密封功能。

此外，本發(fā)明的第二目的在于，提供一種滑動部件，不削弱流體排出單元的負壓產(chǎn)生力就能夠提高滑動面的潤滑性。

用于解決課題的手段

[原理]

本發(fā)明的第一方面是一種滑動部件，在至少滑動部件的任一方的滑動面的高壓側具備流體排出單元，所述流體排出單元將流體排出到高壓流體側，其中，在比所述流體排出單元靠低壓側的所述滑動面上設置緩沖槽，所述緩沖槽對低壓流體向高壓流體側的進入進行緩和。設置于比流體排出單元靠低壓側的滑動面上的緩沖槽成為從低壓流體側進入到滑動面的低壓流體相對于高壓流體的緩沖，能夠將直至滑動面被低壓流體充滿為止的時間延遲，抑制高壓流體的脫水縮合反應。

例如，在低壓流體為空氣的情況下，能夠防止滑動面的低壓側因空氣而干燥，因此能夠由于防止高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積。

此外，能夠防止隨著由流體排出導致的急劇的壓力降低而發(fā)生氣蝕。

本發(fā)明的第二方面是一種滑動部件，在至少滑動部件的任一方的滑動面上具備流體排出單元，所述流體排出單元將流體排出到高壓流體側，其中，在滑動面的高壓側具備正壓產(chǎn)生機構，并且，在比所述正壓產(chǎn)生機構靠低壓側具備將流體排出到高壓流體側的流體排出單元，將壓力釋放槽設置成位于所述正壓產(chǎn)生機構與所述流體排出單元之間。

所述正壓產(chǎn)生機構通過產(chǎn)生正壓(動壓)而將相對滑動的滑動面的間隔擴大，在該滑動面上形成液膜以提高潤滑性，此外，壓力釋放槽將由高壓側的正壓產(chǎn)生機構產(chǎn)生的正壓(動壓)釋放至高壓側流體的壓力，流體流入到流體排出單元，防止流體排出單元的負壓產(chǎn)生能力變?nèi)酰S持滑動面的密封功能。

[技術方案]

為了達成上述目的，本發(fā)明的滑動部件的第一特征在于，在一對滑動部件的彼此相對滑動的一側的滑動面的高壓側具備流體排出單元，所述流體排出單元將流體排出到高壓流體側，所述滑動部件的特征在于，在比所述流體排出單元靠低壓側的所述滑動面上設置有緩沖槽，所述緩沖槽對低壓流體向高壓流體側的進入進行緩和。

根據(jù)該特征，設置于比流體排出單元靠低壓側的滑動面上的緩沖槽成為從低壓流體側進入到滑動面的低壓流體相對于高壓流體的緩沖(緩沖部)，能夠將直至滑動面被低壓流體充滿為止的時間延遲，抑制高壓流體的脫水縮合反應。

例如，在低壓流體為空氣的情況下，能夠防止滑動面的低壓側因空氣而干燥，因此能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積。

此外，即使在由于流體排出單元的流體排出而發(fā)生急劇的壓力降低的情況下，也能夠利用在緩沖槽內(nèi)存在的流體來緩和急劇的壓力降低，因此能夠防止發(fā)生氣蝕。

此外，本發(fā)明的滑動部件的第二特征在于，在第一特征中，所述緩沖槽優(yōu)選截面形狀形成為半圓狀、矩形或燕尾槽狀。

此外，本發(fā)明的滑動部件的第三特征在于，在第一或第二特征中，所述緩沖槽的寬度b優(yōu)選被設定為10～500μm，更優(yōu)選被設定為50～200μm。

此外，本發(fā)明的滑動部件的第四特征在于，在第三特征中，所述緩沖槽的深度h被設定成所述寬度b的1～2倍。

根據(jù)這些特征，能夠確?；瑒用娴耐瑫r提高緩沖槽的容積。

此外，本發(fā)明的滑動部件的第五特征在于，在第一至第四特征中的任一特征中，所述流體排出單元由螺旋槽構成。

根據(jù)該特征，即使在采用流體排出功能強(密封效果好)、且伴隨急劇的壓力降低的螺旋槽作為流體排出單元的情況下，也能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積，并且還能夠防止發(fā)生氣蝕。

此外，本發(fā)明的滑動部件的第六特征在于，在第一至第四特征中的任一特征中，所述流體排出單元由倒瑞利臺階構成。

根據(jù)該特征，即使在采用流體排出功能強(密封效果好)、且伴隨急劇的壓力降低的倒瑞利臺階作為流體排出單元的情況下，也能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積，并且還能夠防止發(fā)生氣蝕。

此外，本發(fā)明的滑動部件的第七特征在于，在第五或第六特征中，在所述滑動面的高壓側，除了具備所述螺旋槽或所述倒瑞利臺階以外，還具備與所述高壓流體側連通的流體循環(huán)槽，在由所述流體循環(huán)槽和所述高壓流體側圍起的部分，設置有正壓產(chǎn)生機構，所述正壓產(chǎn)生機構與所述流體循環(huán)槽的入口部連通，并借助于臺面部與所述流體循環(huán)槽的出口部及所述高壓流體側隔離開。

根據(jù)該特征，除了具備伴隨急劇的壓力降低的螺旋槽或倒瑞利臺階以外，為了防止在滑動面上包括腐蝕生成物等在內(nèi)的流體濃縮，還具備起到積極地從高壓流體側將被密封流體導入到滑動面上并排出這樣的作用的流體循環(huán)槽，在這樣的情況下，也能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積，并且還能夠防止發(fā)生氣蝕。

此外，本發(fā)明的滑動部件的第八特征在于，在一對滑動部件的彼此相對滑動的一側的滑動面上具備流體排出單元，所述流體排出單元將流體排出到高壓流體側，所述滑動部件的特征在于，在比所述流體排出單元靠高壓側的所述滑動面上設置有產(chǎn)生正壓的正壓產(chǎn)生機構，該該正壓產(chǎn)生機構借助于臺面部與高壓流體側隔離開，在所述流體排出單元與所述正壓產(chǎn)生機構之間設置有環(huán)狀的壓力釋放槽，所述壓力釋放槽與所述流體排出單元的排出側端部連結，并借助于臺面部與所述正壓產(chǎn)生機構在徑向上分離，以將所述壓力釋放槽與高壓流體側連通的方式設置有半徑方向槽，所述半徑方向槽被設置在與正壓產(chǎn)生機構的上游側的端部相接的位置。

根據(jù)該特征，通過正壓產(chǎn)生機構將相對滑動的滑動面的間隔擴大，在該滑動面處形成液膜，能夠提高潤滑性，并且通過壓力釋放槽將由高壓側的正壓產(chǎn)生機構產(chǎn)生的正壓(動壓)釋放至高壓側流體的壓力，流體流入到流體排出單元而防止負壓產(chǎn)生能力變?nèi)?，能夠提高滑動面的密封性?/p>

此外，本發(fā)明的滑動部件的第九特征在于，在第八特征中，所述半徑方向槽沿著周向配置有偶數(shù)個，相鄰的半徑方向槽的傾斜方向相互不同，以入口朝向上游側傾斜的方式設置有一組半徑方向槽，以出口朝向下游側傾斜的方式設置有另一組半徑方向槽。

根據(jù)該特征，由于在由壓力釋放槽和半徑方向槽構成的深槽內(nèi)產(chǎn)生緩慢的流體的流動，因此能夠防止氣泡或不純物等滯留在深槽內(nèi)，能夠可靠地將受到由高壓側的正壓產(chǎn)生機構產(chǎn)生的壓力欲向低壓側流入的流體排放到高壓流體側，因此能夠提高密封性。

此外，本發(fā)明的滑動部件的第十特征在于，在第八或第九特征中，在比所述流體排出單元靠低壓側的所述滑動面上設置有緩沖槽，所述緩沖槽對低壓流體向高壓流體側的進入進行緩和。

根據(jù)該特征，具備：為了將滑動面的間隔擴大并在該滑動面形成液膜來提高潤滑性而設置的正壓產(chǎn)生機構、以及起到將受到由高壓側的正壓產(chǎn)生機構產(chǎn)生的壓力而欲向低壓側流入的流體排放到高壓流體側的作用的壓力釋放槽，在該情況下也能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積，并且還能夠防止發(fā)生氣蝕。

發(fā)明效果

本發(fā)明起到如下的優(yōu)異效果：

(1)設置于比流體排出單元靠低壓側的滑動面上的緩沖槽成為從低壓流體側進入到滑動面的低壓流體相對于高壓流體的緩沖(緩沖部)，能夠將直至滑動面被低壓流體充滿為止的時間延遲，抑制高壓流體的脫水縮合反應。

例如，在低壓流體為空氣的情況下，能夠防止滑動面的低壓側由于空氣而干燥，因此能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積。

(2)由于緩沖槽的截面形狀形成為半圓狀、矩形或燕尾槽狀，此外，緩沖槽的寬度b被設定為10～500μm，此外，緩沖槽的深度h被設定成寬度b的1～2倍，因此能夠確?；瑒用娴耐瑫r提高緩沖槽的容積。

(3)即使在采用流體排出功能強(密封效果好)、且伴隨急劇的壓力降低的螺旋槽或倒瑞利臺階作為流體排出單元的情況下，也能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積，并且還能夠防止發(fā)生氣蝕。

(4)除了具備伴隨急劇的壓力降低的螺旋槽或倒瑞利臺階以外，為了防止在滑動面上包括腐蝕生成物等在內(nèi)的流體濃縮，還具備起到積極地從高壓流體側將被密封流體導入到滑動面上并排出這樣的作用的流體循環(huán)槽，在這樣的情況下，也能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積，并且還能夠防止發(fā)生氣蝕。

(5)通過正壓產(chǎn)生機構而將相對滑動的滑動面的間隔擴大，在該滑動面處形成液膜，能夠提高潤滑性，并且通過壓力釋放槽而將通過高壓側的正壓產(chǎn)生機構產(chǎn)生的正壓(動壓)釋放至高壓側流體的壓力，流體流入到流體排出單元而防止負壓產(chǎn)生能力變?nèi)酰軌蛱岣呋瑒用娴拿芊庑浴?/p>

(6)由于在由壓力釋放槽和半徑方向槽構成的深槽內(nèi)產(chǎn)生緩慢的流體的流動，因此能夠防止氣泡或不純物等滯留在深槽內(nèi)，能夠可靠地將受到由高壓側的正壓產(chǎn)生機構產(chǎn)生的壓力欲向低壓側流入的流體排放到高壓流體側，因此能夠提高密封性。

(7)具備：為了將滑動面的間隔擴大并在該滑動面形成液膜來提高潤滑性而設置的正壓產(chǎn)生機構；以及起到將受到由高壓側的正壓產(chǎn)生機構產(chǎn)生的壓力而欲向低壓側流入的流體排放到高壓流體側的作用的壓力釋放槽，在該情況下也能夠防止由高壓流體的脫水縮合反應導致的堆積原因物質的析出、附著和堆積，并且還能夠防止發(fā)生氣蝕。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實施例1的機械密封件的一例的縱剖視圖。

圖2中的(a)示出了本發(fā)明的實施例1的滑動部件的滑動面，(b)～(d)是(a)的a-a剖視圖。

圖3示出了本發(fā)明的實施例2的滑動部件的滑動面。

圖4示出了本發(fā)明的實施例3的滑動部件的滑動面。

圖5示出了本發(fā)明的實施例4的滑動部件的滑動面。

圖6示出了本發(fā)明的實施例5的滑動部件的滑動面。

圖7示出了本發(fā)明的實施例6的滑動部件的滑動面。

圖8示出了本發(fā)明的實施例7的滑動部件的滑動面。

圖9用于說明由瑞利臺階機構等構成的正壓產(chǎn)生機構和由倒瑞利臺階機構等構成的負壓產(chǎn)生機構，其中，(a)示出了瑞利臺階機構，(b)示出了倒瑞利臺階機構。

圖10是示出現(xiàn)有技術的圖。

具體實施方式

下面，參照附圖基于實施例來示例性地對用于實施本發(fā)明的方式進行說明。但是，關于該實施例中記載的構成部件的尺寸、材質、形狀及其相對的配置等，只要沒有特別明示的記載，則本發(fā)明的范圍不僅限定于這些。

實施例1

參照圖1和圖2對本發(fā)明的實施例1的滑動部件進行說明。

另外，在本實施例中，以作為滑動部件的一例的機械密封件為例進行說明。此外，將構成機械密封件的滑動部件的外周側作為高壓流體側(被密封流體側)，將內(nèi)周側作為低壓流體側(大氣側)來進行說明，但本發(fā)明不限于此，也可以應用于高壓流體側和低壓流體側相反的情況。

圖1是示出機械密封件的一例的縱剖視圖，并且是對欲從滑動面的外周朝向內(nèi)周方向泄漏的高壓流體側的被密封流體進行密封的形式的內(nèi)裝形式的機械密封件，設置有作為一方的滑動部件的圓環(huán)狀的旋轉環(huán)3和作為另一方的滑動部件的圓環(huán)狀的固定環(huán)5，所述旋轉環(huán)3經(jīng)由套筒2以能夠與該旋轉軸1一體地旋轉的狀態(tài)被設置在對高壓流體側的泵輪(省略圖示)進行驅動的旋轉軸1側，所述固定環(huán)5以非旋轉狀態(tài)且能夠軸向移動的狀態(tài)被設置在泵的外殼4，旋轉環(huán)3和固定環(huán)5借助于沿著軸向對固定環(huán)5施力的螺旋波浪形彈簧6和波紋管7，在通過研磨等被鏡面加工成的滑動面s之間緊密接觸地滑動。即，該機械密封件防止被密封流體在旋轉環(huán)3與固定環(huán)5的彼此的滑動面s中從旋轉軸1的外周流出到大氣側。

圖2(a)示出了本發(fā)明的實施例1的滑動部件的滑動面，例如，以在圖1的固定環(huán)5的滑動面s上形成有本發(fā)明的流體排出單元和緩沖槽的情況為例進行說明。

另外，在旋轉環(huán)3的滑動面上形成有本發(fā)明的流體排出單元和緩沖槽的情況也同樣。

在圖2(a)中，固定環(huán)5的滑動面s的外周側是高壓流體側，并且內(nèi)周側是低壓流體側、例如大氣側，對方滑動面沿著逆時針方向旋轉。

在滑動面s上設置有作為流體排出單元的抽吸槽10，所述抽吸槽10與高壓流體側連通并且借助于滑動面s的平滑部r(在本發(fā)明中，有時稱為“臺面部r”)與低壓流體側隔離開，并且所述抽吸槽10通過與對方滑動面的相對滑動而將流體排出到高壓流體側。抽吸槽10以具有通過與對方滑動面的相對滑動而將流體向高壓流體側排出的角度的方式形成為直線狀或者曲線狀。在本實施例中，考慮振動及噪聲等，以沿著對方滑動面的旋轉方向的方式形成為螺旋狀。

另外，在本說明書中，將螺旋狀的抽吸槽稱為“螺旋槽”，下面，對抽吸槽是螺旋槽10的情況進行說明。

在比螺旋槽10靠低壓側的平滑部r上設置有緩沖槽11。在圖2中，緩沖槽11以沿著螺旋槽10的低壓側端部的方式設置成圓環(huán)狀。

關于緩沖槽11的在滑動面s的半徑方向上的位置，在比螺旋槽10靠低壓側，借助于臺面部r與低壓流體側隔離開。

此外，緩沖槽11的截面形狀不特別地限定，可以形成為例如圖2(b)所示那樣的半圓狀、圖2(c)所示那樣的矩形、以及圖2(d)所示那樣的燕尾槽狀。并且，緩沖槽11的大小根據(jù)作為流體排出單元的螺旋槽10的能力等來設定，設定成如下這樣的大?。壕哂心軌蛞欢ǔ潭鹊卮娣e流體的容積。列舉一例，緩沖槽11的寬度b優(yōu)選被設定為10～500μm，更優(yōu)選被設定為50～200μm。此外，緩沖槽11的深度h優(yōu)選被設定成寬度b的1～2倍。

緩沖槽11具有對低壓流體隨著螺旋槽10的流體排出作用(密封作用)一下子進入到滑動面的低壓側的情況進行緩和的緩沖作用，成為從低壓流體側進入到滑動面的低壓流體相對于高壓流體的緩沖(緩沖部)，能夠將直至滑動面被低壓流體充滿為止的時間延遲，抑制高壓流體的脫水縮合反應。

例如，在低壓流體是空氣的情況下，由于能夠防止滑動面的低壓側因空氣而干燥，因此能夠防止由于高壓流體的脫水縮合反應而導致的堆積原因物質的析出、附著及堆積。

在圖2的情況下，通過緩沖槽11的緩沖效果，低壓流體12的進入被限定于滑動面的低壓側的極其一部分，從緩沖槽11的附近到高壓側的范圍殘存有高壓流體。

此外，即使在由于基于螺旋槽10的流體排出而發(fā)生急劇的壓力降低的情況下，由于利用緩沖槽11內(nèi)存在的流體來緩和急劇的壓力降低，因此能夠防止發(fā)生氣蝕。

實施例2

參照圖3對本發(fā)明的實施例2的滑動部件進行說明。

另外，在圖3中，與圖2的標號相同的標號表示與圖2相同的部件，省略重復的說明。

在圖3所示的滑動部件5中，在滑動面的高壓側沿著周向設置有多個作為流體排出單元的倒瑞利臺階機構15。

關于該倒瑞利臺階機構15，后面詳細地進行說明，利用構成負壓產(chǎn)生槽的凹槽15a和倒瑞利臺階15b將流體吸入，所述凹槽15a和倒瑞利臺階15b由借助于臺面部r與高壓流體側隔離的淺槽構成，從半徑槽15c將流體排出到高壓流體側，所述半徑槽15c由與高壓流體側連通的深槽構成。

在比倒瑞利臺階機構15靠低壓側的平滑部r上設置有緩沖槽11。在圖3中，緩沖槽11從倒瑞利臺階機構15離開至低壓流體側并設置成圓環(huán)狀。

此外，關于緩沖槽11在滑動面的半徑方向上的位置，位于比倒瑞利臺階機構15靠低壓側的位置，并借助于臺面部r與低壓流體側隔離。

另外，關于倒瑞利臺階機構，后面詳細地進行說明。

緩沖槽11的截面形狀、大小等與實施例1相同。

緩沖槽11具有對低壓流體隨著倒瑞利臺階機構15的流體排出作用(密封作用)而一下子進入到滑動面的低壓側的情況進行緩沖的緩沖作用，成為從低壓流體側進入到滑動面的低壓流體相對于高壓流體的緩沖(緩沖部)，能夠將直至滑動面被低壓流體充滿為止的時間延遲，抑制高壓流體的脫水縮合反應。

在圖3的情況下，由于緩沖槽11的緩沖(緩沖部)效果，低壓流體12的進入被限定于滑動面的低壓側的極其一部分，從緩沖槽11的附近到高壓側的范圍殘存有高壓流體。

此外，即使在由于基于倒瑞利臺階機構15的流體排出而發(fā)生急劇的壓力降低的情況下，由于利用緩沖槽11內(nèi)存在的流體來緩和急劇的壓力降低，因此能夠防止發(fā)生氣蝕。

實施例3

參照圖4對本發(fā)明的實施例3的滑動部件進行說明。

另外，在圖4中，與圖2的標號相同的標號表示與圖2相同的部件，省略重復的說明。

在圖4中，在固定環(huán)5的滑動面上沿著周向設置有多個作為流體循環(huán)單元的流體循環(huán)槽20，所述流體循環(huán)槽20與高壓流體側連通并且借助于滑動面的臺面部r與低壓流體側隔離開。

流體循環(huán)槽20由從高壓流體側進入的入口部20a、排出到高壓流體側的出口部20b和將入口部20a和出口部20b沿著周向連通的連通部20c構成，流體循環(huán)槽20借助于臺面部r與低壓流體側隔離開。流體循環(huán)槽20由于防止在滑動面上包括腐蝕生成物等在內(nèi)的流體濃縮，因此起到積極地從高壓流體側將被密封流體導入到滑動面上并排出這樣的作用，與對方滑動面的旋轉方向相應地將被密封流體導入到滑動面上，并且為了容易排出而將入口部20a和出口部20b的傾斜角度設定得較大，兩者被配設成在低壓流體側(在圖4中是內(nèi)周側)交叉，該交叉部形成連通部20c。入口部20a與出口部20b的交叉角度是鈍角(例如約150°)。

在由固定環(huán)5的滑動面的流體循環(huán)槽20和高壓流體側圍起的部分的外側、即相鄰的流體循環(huán)槽20與20之間，設置有螺旋槽10，通過旋轉環(huán)3與固定環(huán)5的相對滑動，所述螺旋槽10將流體排出到高壓流體側。

在設置有流體循環(huán)槽20的滑動面上的由流體循環(huán)槽20與高壓流體側圍起的部分，設置有正壓產(chǎn)生機構21，所述正壓產(chǎn)生機構21具備比流體循環(huán)槽20淺的凹槽21a。正壓產(chǎn)生機構21是為了通過產(chǎn)生正壓(動壓)而將相對滑動的滑動面的間隔擴大、并在該滑動面上形成液膜以提高潤滑性而設置的。

凹槽21a與流體循環(huán)槽20的入口部20a連通，并借助于臺面部r與出口部20b及高壓流體側隔離開。

在本例中，正壓產(chǎn)生機構21由瑞利臺階機構構成，該瑞利臺階機構具備與流體循環(huán)槽21的入口部20a連通的凹槽21a、和瑞利臺階21b，但不限定于此，也可以由例如帶阻擋部的飛母托槽構成，關鍵是產(chǎn)生正壓的機構即可。

另外，關于瑞利臺階機構，后面詳細地進行說明。

在比流體循環(huán)槽20和螺旋槽10靠低壓側的平滑部r上設置有緩沖槽11。在圖4中，緩沖槽11從流體循環(huán)槽20離開至低壓流體側，并且沿著螺旋槽10的低壓側端部而設置成圓環(huán)狀。

此外，關于緩沖槽11在滑動面的半徑方向上的位置，位于比流體循環(huán)槽20和螺旋槽10靠低壓側的位置，并且借助于臺面部r與低壓流體側隔離開。

緩沖槽11的截面形狀、大小等與實施例1相同。

緩沖槽11具有對低壓流體隨著螺旋槽10的流體排出作用(密封作用)而一下子進入到滑動面的低壓側的情況進行緩和的緩沖作用，成為從低壓流體側進入到滑動面的低壓流體相對于高壓流體的緩沖(緩沖部)，能夠將直至滑動面被低壓流體充滿為止的時間延遲，抑制高壓流體的脫水縮合反應。

在圖4的情況下，通過緩沖槽11的緩沖(緩沖部)效果，低壓流體12的進入被限定于滑動面的低壓側的極其一部分，從緩沖槽11的附近到高壓側的范圍殘存有高壓流體。

實施例4

參照圖5對本發(fā)明的實施例4的滑動部件進行說明。

另外，在圖5中，與圖2和圖4的標號相同的標號表示與圖2和圖4相同的部件，省略重復的說明。

在圖5中，在固定環(huán)5的滑動面上沿著周向設置有多個作為流體循環(huán)單元的流體循環(huán)槽20，所述流體循環(huán)槽20與高壓流體側連通并且借助于滑動面的臺面部r與低壓流體側隔離開。

在由固定環(huán)5的滑動面的流體循環(huán)槽20和高壓流體側圍起的部分的外側、即相鄰的流體循環(huán)槽20與20之間，沿著周向設置有多個倒瑞利臺階機構15，通過旋轉環(huán)3與固定環(huán)5的相對滑動，所述倒瑞利臺階機構15將流體排出到高壓流體側。

在設置有流體循環(huán)槽20的滑動面上的由流體循環(huán)槽20與高壓流體側圍起的部分，設置有正壓產(chǎn)生機構21，所述正壓產(chǎn)生機構21具備比流體循環(huán)槽20淺的凹槽21a。

在比流體循環(huán)槽20和倒瑞利臺階機構15靠低壓側的平滑部r上設置有緩沖槽11。在圖5中，緩沖槽11從流體循環(huán)槽20和倒瑞利臺階機構15離開至低壓流體側而設置成圓環(huán)狀。

此外，關于緩沖槽11在滑動面的半徑方向上的位置，位于比流體循環(huán)槽20和倒瑞利臺階機構15靠低壓側的位置，并且借助于臺面部r與低壓流體側隔離開。

緩沖槽11的截面形狀、大小等與實施例1相同。

緩沖槽11具有對低壓流體隨著倒瑞利臺階機構15的流體排出作用(密封作用)而一下子進入到滑動面的低壓側的情況進行緩和的緩沖作用，成為從低壓流體側進入到滑動面的低壓流體相對于高壓流體的緩沖(緩沖部)，能夠將直至滑動面被低壓流體充滿為止的時間延遲，抑制高壓流體的脫水縮合反應。

在圖3的情況下，通過緩沖槽11的緩沖(緩沖部)效果，低壓流體12的進入被限定于滑動面的低壓側的極其一部分，從緩沖槽11的附近到高壓側的范圍殘存有高壓流體。

實施例5

參照圖6對本發(fā)明的實施例5的滑動部件進行說明。

另外，在圖6中，與圖2和圖4的標號相同的標號表示與圖2和圖4相同的部件，省略重復的說明。

在圖6中，在滑動面的高壓流體側的滑動面上設置有正壓產(chǎn)生機構21、例如具備凹槽21a和瑞利臺階21b的瑞利臺階機構。正壓產(chǎn)生機構21借助于臺面部r與高壓流體側及低壓流體側隔離開，并沿著周向以等間隔呈四等分設置。

此外，在比正壓產(chǎn)生機構21靠低壓流體側的滑動面上，螺旋槽10以與正壓產(chǎn)生機構21在徑向上分離的方式配設成環(huán)狀。

并且，以位于螺旋槽10與正壓產(chǎn)生機構21之間的方式沿著周向連續(xù)地設置有環(huán)狀的壓力釋放槽25。壓力釋放槽25借助于臺面部r與正壓產(chǎn)生機構21的凹槽21a在徑向上分離，并與螺旋槽10的排出側端部(下游側端部)連結。

另外，在本例中，正壓產(chǎn)生機構21被設置成四等分，但不限于此，是一個以上即可。

以將壓力釋放槽25與高壓流體側連通的方式設置有半徑方向槽26。半徑方向槽26在周向上位于與正壓產(chǎn)生機構21的凹槽21a的上游側的端部相接的位置，并沿著與壓力釋放槽25的切線垂直的方向設置成四等分。壓力釋放槽25和半徑方向槽26比正壓產(chǎn)生機構21的凹槽21a深。此外，在本例中，半徑方向槽26的寬度形成得比壓力釋放槽25的寬度大。

正壓產(chǎn)生機構21是為了通過產(chǎn)生正壓(動壓)而將相對滑動的滑動面的間隔擴大、并在該滑動面上形成液膜以提高潤滑性而設置的。

壓力釋放槽25是為了通過將由高壓側的正壓產(chǎn)生機構21產(chǎn)生的正壓(動壓)釋放至高壓側流體的壓力，從而流體流入到低壓側的螺旋槽10中，來防止螺旋槽10的負壓產(chǎn)生能力變?nèi)?，起到如下的作用：將受到由高壓側的正壓產(chǎn)生機構21產(chǎn)生的壓力而欲流入到低壓側的流體向壓力釋放槽25引導并排放到高壓流體側。因此，能夠進一步提高滑動面的密封性。

實施例6

參照圖7對本發(fā)明的實施例6的滑動部件進行說明。

在本實施例中，在半徑方向槽的朝向方面與圖6的實施例5不同，但其它結構與實施例5相同，與圖6的標號相同的標號表示與圖6相同的部件，省略重復的說明。

在圖7中，半徑方向槽27以四等分被設置在與正壓產(chǎn)生機構21的凹槽21a的上游側的端部相接的位置，這點與實施例5相同，但在配設的方向方面有些不同。

即，半徑方向槽27被設置成：將四個半徑方向槽27a、27b、27c和27d分成兩對，在一對半徑方向槽27a和27b、或者另一對半徑方向槽27c和27d中，入口朝向上游側傾斜，以便流體容易進入到上游側即入口側的半徑方向槽27a(27c)中，此外，出口朝向下游側傾斜，以便流體容易在出口側的半徑方向槽27b(27d)處被排出。

換言之，半徑方向槽27被設置成：沿著周向配置有偶數(shù)個，相鄰的半徑方向槽27的傾斜方向相互不同，一組半徑方向槽27a、27c以入口朝向上游側傾斜的方式設置，另一組半徑方向槽27b、27d以出口朝向下游側傾斜的方式設置。

當這樣地設置半徑方向槽27時，則在由壓力釋放槽25和半徑方向槽27構成的深槽內(nèi)產(chǎn)生緩慢的流體的流動。因此，能夠防止氣泡或不純物等滯留在深槽內(nèi)，能夠將受到由高壓側的正壓產(chǎn)生機構21產(chǎn)生的壓力欲向低壓側流入的流體可靠地排放到高壓流體側，因此能夠提高密封性。

另外，在本例中，正壓產(chǎn)生機構21被設置成四等分，但不限于此，是偶數(shù)即可。

實施例7

參照圖8對本發(fā)明的實施例7的滑動部件進行說明。

在本實施例中，正壓產(chǎn)生機構被設置成八等分這點以及設置有緩沖槽這點與圖6的實施例5不同，但其它基本結構與實施例5相同，與圖6的標號相同的標號表示與圖6相同的部件，省略重復的說明。

在圖8中，在滑動面的徑向的中央處，呈環(huán)狀配設有螺旋槽10，在比螺旋槽10靠高壓流體側的滑動面上設置有正壓產(chǎn)生機構21、例如瑞利臺階機構，并且壓力釋放槽25被設置成位于螺旋槽10與正壓產(chǎn)生機構21之間。此外，正壓產(chǎn)生機構21和壓力釋放槽25借助于半徑方向槽26與高壓流體側連通。

正壓產(chǎn)生機構21是為了通過產(chǎn)生正壓(動壓)來將相對滑動的滑動面的間隔擴大并在該滑動面上形成液膜以提高潤滑性而設置的。

壓力釋放槽25是為了將由高壓側的正壓產(chǎn)生機構21產(chǎn)生的正壓(動壓)釋放至高壓側流體的壓力，從而流體流入到低壓側的螺旋槽10中來防止螺旋槽10的負壓產(chǎn)生能力變?nèi)?，起到如下的作用：利用由高壓側的正壓產(chǎn)生機構21產(chǎn)生的壓力將欲流入到低壓側的流體向壓力釋放槽25引導并排放到高壓流體側。

在比作為流體排出單元的螺旋槽10靠低壓側的平滑部r上設置有緩沖槽11。在圖8中，緩沖槽11以沿著螺旋槽10的低壓側端部的方式設置成圓環(huán)狀。

此外，關于緩沖槽11在滑動面的半徑方向上的位置，位于比螺旋槽10靠低壓側的位置，并且借助于臺面部r與低壓流體側隔離。

緩沖槽11的截面形狀、大小等與實施例1相同。

下面，參照圖9對由瑞利臺階機構等構成的正壓產(chǎn)生機構和由倒瑞利臺階機構等構成的負壓產(chǎn)生機構進行說明。

在圖9(a)中，作為相對的滑動部件的旋轉環(huán)3和固定環(huán)5如箭頭所示那樣地相對滑動。例如，在固定環(huán)5的滑動面上，與相對的移動方向垂直并且面向上游側地形成有瑞利臺階21b，在該瑞利臺階21b的上游側形成有作為正壓產(chǎn)生槽的凹槽部21a。相對的旋轉環(huán)3與固定環(huán)5的滑動面是平坦的。

當旋轉環(huán)3和固定環(huán)5沿著箭頭所示的方向相對移動時，介于旋轉環(huán)3與固定環(huán)5的滑動面之間的流體會由于其粘性而欲沿著旋轉環(huán)3或固定環(huán)5的移動方向追隨移動，因此，此時由于瑞利臺階21b的存在而產(chǎn)生虛線所示那樣的正壓(動壓)。

另外，20a、20b分別表示流體循環(huán)槽的入口部、出口部，此外，r表示臺面部，并且，26表示半徑方向槽。

在圖9(b)中，作為相對的滑動部件的旋轉環(huán)3和固定環(huán)5也如箭頭所示那樣地相對滑動，但在旋轉環(huán)3與固定環(huán)5的滑動面上，與相對的移動方向垂直并且面向下游側地形成有倒瑞利臺階15b，在該倒瑞利臺階15b的下游側形成有作為負壓產(chǎn)生槽的凹槽部15a。相對的旋轉環(huán)3與固定環(huán)5的滑動面是平坦的。

當旋轉環(huán)3和固定環(huán)5沿著箭頭所示的方向相對移動時，介于旋轉環(huán)3與固定環(huán)5的滑動面之間的流體由于其粘性而欲沿著旋轉環(huán)3或固定環(huán)5的移動方向追隨移動，因此，此時由于倒瑞利臺階15b的存在而產(chǎn)生虛線所示那樣的負壓(動壓)。

另外，15c表示半徑槽，此外，20a、20b分別表示流體循環(huán)槽的入口部、出口部，并且，r表示臺面部。

以上利用附圖對本發(fā)明的實施例進行了說明，但具體的結構不限于這些實施例，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)的變更及補充也包括在本發(fā)明中。

例如，在上述實施例中，對將滑動部件用于機械密封裝置中的一對旋轉用密封環(huán)和固定用密封環(huán)中的任一方的示例進行了說明，但也可以用作一邊在圓筒狀滑動面的軸向一側密封潤滑油一邊與旋轉軸滑動的軸承的滑動部件。

此外，例如，在上述實施例中，對在外周側存在高壓的被密封流體的情況進行了說明，但也可以應用于內(nèi)周側是高壓流體的情況。

此外，例如，在上述實施例中，對流體排出單元為螺旋槽10和倒瑞利臺階機構15的情況進行了說明，但不限于此，也可以是凹痕。

此外，例如，在上述實施例中，對緩沖槽11連續(xù)地形成為環(huán)狀的情況進行了說明，但不一定需要連續(xù)地形成，也可以斷續(xù)地形成，關鍵是有具有緩沖作用的容量即可。

標號說明

1旋轉軸

2套筒

3旋轉環(huán)

4外殼

5固定環(huán)